JP6956620B2 - 走行経路生成システム及び圃場作業車 - Google Patents
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Description
上記実情から、本発明の目的は、自動走行のための走行経路を設定する際に、先行して作業を行った圃場作業車の作業状態を考慮する走行経路算出技術を提供することである。
本発明による走行経路生成システムの基本原理を、図1を用いて説明する。この走行経路生成システムは、機種の異なる圃場作業車が圃場を自動走行するための走行経路を生成する。図1では、同一圃場に対して時機をずらして作業する圃場作業車として、トラクタと田植機(播種機でも可)と収穫機(普通型コンバイン)とが示されている。田植機や播種機は、圃場に植立穀稈である条の列を形成するので、条列形成機とも呼ばれる。圃場を先行して作業した先行圃場作業車の走行軌跡を示す走行経路マップを含む作業情報が、作業情報データベース等に収納管理される。これから作業しようとする後行圃場作業車のための走行経路は、先行して作業を行った先行圃場作業車の作業情報を考慮して算出される。
次に、本発明の走行経路生成システムを採用した圃場作業機の一例である収穫機として、普通型のコンバインを取り上げて説明する。なお、本明細書では、特に断りがない限り、「前」(図2に示す矢印Fの方向)は機体前後方向(走行方向)における前方を意味し、「後」(図2に示す矢印Bの方向)は機体前後方向(走行方向)における後方を意味する。
また、左右方向または横方向は、機体前後方向に直交する機体横断方向(機体幅方向)を意味する。「上」(図1に示す矢印Uの方向)及び「下」(図1に示す矢印Dの方向)は、車体の鉛直方向(垂直方向)での位置関係であり、地上高さにおける関係を示す。
図3に示すよう、このコンバインは、圃場において設定された走行経路に沿って自動走行することができる。このため、衛星測位モジュール80は、人工衛星GSからのGNSS(global navigation satellite system)信号(GPS信号を含む)を受信して、自車位置を算出するための測位データを出力する。この測位データに基づいて自車位置が算出される。
図5に、本発明による走行経路生成システムを利用するコンバインの制御系が示されている。図5では、クラウドサービスを行う管理センタに設置される管理コンピュータ100に備えられた機能部と、コンバインの制御系に備えられた機能部とが示されている。管理コンピュータ100に備えられた機能部は、コンバインの制御系内に、またはコンバインに持ち込まれる通信端末4内に備えることも可能である。
(1)上述した実施形態では、収穫機として普通型のコンバインが取り上げられた。図6と図7には、異なるタイプの収穫機として、自脱型のコンバインが示されている。普通型のコンバインと自脱型のコンバインとは、図2と図6との比較から明らかなように、類似する構成を有する。但し、自脱型のコンバインには、リール17に代えて、複数のデバイダ19及び引起装置20が収穫部Hの前端領域に備えられている。図7に示すように、横方向に条列間隔で並設された各デバイダ19は、条列の間に進入して、植立穀稈を条列ごとに区分ける機能を有する。デバイダ19によって区分けされた植立穀稈は、引起装置20によって引き起こされる。引き起こされた植立穀稈は、切断機構15によって切断される。作業途中において、デバイダ19を正確に条列の間に進入させるためには、未刈地と既刈地の境界となる条列とデバイダ19との位置関係が適切となるように、目標走行経路を設定する必要がある。このため、経路算出部63は、植付条情報に基づいて算出された未作業地側の前記条列の位置と、機体左右方向で端側のデバイダ19の位置とを最適にするように、予め算出された走行経路を修正する機能を有する。デバイダ19の最適な位置のとして、例えば、未刈地と既刈地との境界で、既刈地における未刈地に最も近い境界条列の上に、あるいは既刈地の境界条列と未作業地の境界条列との間に、左右方向で端側のデバイダ19を進入させる位置が挙げられる。また、デバイダ19が、上述した最適な位置となるように、デバイダ19の先端部の位置が、機体左右方向で変更可能なように構成して、デバイダ19の先端が好適な位置に位置するようにデバイダ19を制御してもよい。
19 :デバイダ
4 :通信端末
5 :作業情報管理モジュール
51 :作業情報生成部
52 :作業情報取得部
53 :作業情報処理部
6 :制御ユニット
6A :入力処理部
6B :出力処理部
61 :走行制御部
611 :手動走行制御部
612 :自動走行制御部
613 :走行経路設定部
62 :作業制御部
63 :経路算出部
631 :中割り経路算出部
64 :収穫管理部
65 :自車位置算出部
66 :報知部
80 :衛星測位モジュール
91 :報知デバイス
92 :通信部
100 :管理コンピュータ
101 :通信部
102 :圃場管理部
103 :作業車管理部
104 :作業情報格納管理部
CA :作業対象領域
H :収穫部
SA :外周領域
Claims (6)
- 機種の異なる圃場作業車によって作業される圃場において自動走行するための走行経路を生成する走行経路生成システムであって、
条列を形成する条列形成機としての播種機または田植機などの先行圃場作業車が前記圃場を先行して作業することによって生成されてアップロードされた作業情報を、対応する圃場情報及び対応する作業車情報とリンクさせた形式で格納管理する、作業情報格納管理部と、
前記作業情報格納管理部から前記先行圃場作業車の前記作業情報に含まれている条列形成マップを取得する作業情報取得部と、
前記条列形成マップに基づいて、前記先行圃場作業車によって作業された前記圃場をこれから自動走行作業する後行圃場作業車のための後行圃場作業車用走行経路を算出する経路算出部と、を備え、
前記経路算出部は、前記条列形成マップから求められた前記条列の位置及び前記条列の延び方向を用いて前記後行圃場作業車用走行経路を算出し、前記後行圃場作業車用走行経路は、前記後行圃場作業車用走行経路における前記延び方向に沿う経路が前記延び方向を横断する方向に沿う経路に比べて長くなるように算出される走行経路生成システム。 - 機種の異なる圃場作業車によって作業される圃場において自動走行するための走行経路を生成する走行経路生成システムであって、
畝を形成する畝形成機としてのトラクタである先行圃場作業車が前記圃場を先行して作業することによって生成されてアップロードされた作業情報を、対応する圃場情報及び対応する作業車情報とリンクさせた形式で格納管理する、作業情報格納管理部と、
前記作業情報格納管理部から前記先行圃場作業車の前記作業情報に含まれている走行軌跡から求められる畝形成マップを取得する作業情報取得部と、
前記畝形成マップに基づいて、前記先行圃場作業車によって作業された前記圃場をこれから自動走行作業する後行圃場作業車のための後行圃場作業車用走行経路を算出する経路算出部と、を備え、
前記経路算出部は、前記畝形成マップから求められた畝の位置及び前記畝の延び方向を用いて前記後行圃場作業車用走行経路を算出し、前記後行圃場作業車用走行経路は、前記後行圃場作業車による前記畝の横断が少なくなるように算出される走行経路生成システム。 - 機種の異なる圃場作業車によって作業される圃場において自動走行するための走行経路を生成する走行経路生成システムであって、
畝を形成する畝形成機としてのトラクタである先行圃場作業車が前記圃場を先行して作業することによって生成されてアップロードされた作業情報を、対応する圃場情報及び対応する作業車情報とリンクさせた形式で格納管理する、作業情報格納管理部と、
前記作業情報格納管理部から前記先行圃場作業車の前記作業情報に含まれている走行軌跡から求められる畝形成マップを取得する作業情報取得部と、
前記畝形成マップに基づいて、前記先行圃場作業車によって作業された前記圃場をこれから自動走行作業する後行圃場作業車のための後行圃場作業車用走行経路を算出する経路算出部と、を備え、
前記経路算出部は、前記畝形成マップから求められた畝の位置及び前記畝の延び方向を用いて前記後行圃場作業車用走行経路を算出し、前記後行圃場作業車用走行経路は、前記後行圃場作業車の旋回時に、前記後行圃場作業車における走行装置の旋回内側部分が前記畝に乗り上げないように算出される走行経路生成システム。 - 前記経路算出部には、前記圃場を分割する中割り経路を、前記後行圃場作業車用走行経路の1つとして算出する中割り経路算出部が備えられており、
前記中割り経路算出部は、前記条列形成マップに基づいて、前記中割り経路によって分割された分割圃場における前記走行経路が前記条列の延び方向に沿いやすくなるように、前記中割り経路を算出する請求項1に記載の走行経路生成システム。 - 前記後行圃場作業車の収穫部に横並びのデバイダが備えられ、
前記条列形成マップに基づいて算出された未作業地側の前記条列の位置と、機体左右方向で端側の前記デバイダの位置との位置関係を最適にするように前記走行経路が修正される請求項1に記載の走行経路生成システム。 - 請求項1から5のいずれか一項に記載の走行経路生成システムを利用する圃場作業車であって、
自車位置を検出する自車位置検出モジュールと、
前記経路算出部によって算出された前記走行経路と、前記自車位置とに基づいて自動走行を行う自動走行制御部とを備えた圃場作業車。
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